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      高層建筑深基坑支護施工技術(shù)

      2019-02-20 03:19:51孫華來
      城市建筑空間 2019年8期
      關(guān)鍵詞:攪拌機護筒土方

      孫華來

      (深圳市勘察測繪院(集團)有限公司,廣東 深圳 518000)

      0 引言

      深基坑支護技術(shù)為高層建筑建設(shè)中的重要技術(shù)之一,由于深基坑支護為臨時結(jié)構(gòu),為節(jié)省投資、降低成本及加快進度,施工單位往往只強調(diào)基坑支護施工的臨時性,而忽略了基坑支護施工的復(fù)雜性及風(fēng)險性,致使深基坑施工時安全質(zhì)量事故時有發(fā)生,不僅延誤了工期,而且造成了不必要的經(jīng)濟損失。本文結(jié)合工程實例,就某高層建筑深基坑支護施工技術(shù)進行探討。

      1 工程概況

      某高層辦公樓項目總面積為7.5萬m2,基坑開挖深度14.450m,局部挖土深度達(dá)20.090m,±0.000m相當(dāng)于絕對標(biāo)高4.650m,塔樓開挖深度16.450m,基坑南側(cè)和北側(cè)采用上部放坡+下部樁錨的支護形式。基坑?xùn)|面和西面采用上部噴錨+下部樁錨的支護形式。鉆孔灌注樁φ800mm,采用C30混凝土;樁外側(cè)采用φ850mm工法樁止水。

      2 地質(zhì)條件

      根據(jù)勘測結(jié)果,場地地層分布分為3層,分別為耕土層、粉砂、細(xì)砂層和粉質(zhì)黏土層。自上而下的順序如下。

      1)耕土層 主要以灰色為主,含少量粉砂和雜填土,雜填土呈松軟狀態(tài),且含有砂土及黏土,結(jié)構(gòu)較為松散。土層厚度為0.30~3.60m,平均厚度1.20m。

      2)粉砂、細(xì)砂層 以粉砂為主,局部細(xì)砂,主要以灰色為主,主要成分為石英,淤泥較多,局部為貝殼,結(jié)構(gòu)較為松散。土層厚度為0.50~4.90m,平均厚度2.50m。

      3)土粉質(zhì)黏土層 以灰褐色為主,局部為粉黏粒,細(xì)砂少量,結(jié)構(gòu)為硬塑~堅硬狀態(tài)。土層厚度為1.50~3.10m,平均厚度2.10m。

      場地地下水水量較大,主要存于砂層當(dāng)中,且受砂層厚度的影響。地下水來源于大氣降水及河涌?;鶐r以砂礫巖為主,且?guī)r層裂隙較發(fā)育,裂隙中存在大量地下水,可為場地補給水量。在勘查期間,鉆孔內(nèi)水位埋深為0.42~3.82m。

      3 深基坑支護工程施工順序

      施工準(zhǔn)備→攪拌樁施工→旋挖樁施工→預(yù)應(yīng)力錨索張拉→土方開挖→驗收。

      4 深基坑支護施工技術(shù)

      4.1 攪拌樁施工

      在本工程攪拌樁施工過程中,其成樁采用四攪四噴方法,將樁下沉2次,提升2次,在樁身下沉及提升過程中,要確保攪拌均勻,以滿足樁體強度要求。在樁機就位時,要嚴(yán)格檢查樁機,并對樁機垂直度進行調(diào)整。在預(yù)拌下沉過程中,要啟動樁機電機,將吊繩放松,使攪拌機逐漸下沉,且要利用電流裝置控制好下沉速度,工作電流和電壓應(yīng)小于額定值。在提升噴漿攪拌過程中,當(dāng)攪拌機下沉至設(shè)計深度后要將灰漿泵開啟,當(dāng)漿液達(dá)到噴漿口,控制提升速度,在噴漿時逐漸提升攪拌機,另外還要重復(fù)攪拌作業(yè)。當(dāng)攪拌機提升至設(shè)計頂標(biāo)高時,要先將灰漿泵關(guān)閉,排空漿液,確保漿液攪拌的均勻性,然后在噴漿時逐漸下沉攪拌機,當(dāng)達(dá)到設(shè)計要求后再進行補漿作業(yè),同時將深層攪拌機提升至地面。

      4.2 旋挖樁施工

      本工程支護樁采用旋挖樁,φ1 000mm@1 200mm,支護樁最小樁嵌固深度不小于5.0m,除此外還應(yīng)滿足以下要求:樁底進入微風(fēng)化巖層不少于1m或進入中風(fēng)化巖不少于2m。根據(jù)地質(zhì)報告,預(yù)計樁長約16.35m。旋挖樁采用C30水下混凝土。

      1)針對本工程地質(zhì)情況,加強泥漿技術(shù),對泥漿配比進行重新調(diào)整,加強泥漿相對密度控制,適當(dāng)添加處理劑,以增強絮凝能力。初次注漿時應(yīng)向下沖擊樁孔,以免泥漿沿護筒側(cè)壁下流,在鉆進前應(yīng)先倒入膨潤土,然后再啟動鉆機進行攪拌,以防鉆進時出現(xiàn)孔口滲漏現(xiàn)象。

      2)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況,旋挖樁采用φ1 200mm鋼護筒,以免回轉(zhuǎn)斗升降過程碰撞、刮拉護筒,保護孔口穩(wěn)固性。護筒埋設(shè)的傳統(tǒng)方法:先用φ800mm的回轉(zhuǎn)斗鉆至護筒深度,側(cè)壁安裝邊刀擴至護筒外徑尺寸,副卷吊起,放入護筒,校正,層層填埋夯實。

      3)鉆進過程中應(yīng)確保底盤斗門處于關(guān)閉狀態(tài),以防回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土落入護壁泥漿中對泥漿配比造成破壞;同時要控制好鉆進尺度和回轉(zhuǎn)斗的提升速度。實踐證明,升降速度應(yīng)控制在0.8m/s,以防速度過快,對孔壁穩(wěn)定不利,導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象的發(fā)生。

      4)當(dāng)樁孔結(jié)束后,及時進行清孔、下放鋼筋籠等工序,以免成孔坍塌。在旋挖鉆機鉆進過程中,為避免塌孔現(xiàn)象發(fā)生,本工程加強了對粉砂層的控制。同時要控制好旋挖鉆機成孔速度,1h可鉆進13m左右,若不能及時進行混凝土灌注,將會導(dǎo)致塌孔。

      4.3 預(yù)應(yīng)力錨索張拉

      在預(yù)應(yīng)力錨索安放前,需在錨索表面安裝定位器,便于在鉆孔中心安裝錨桿,防止自由段撓度過大。在預(yù)應(yīng)力錨桿施工過程中,要進行二次注漿。當(dāng)一次注漿結(jié)束后,待水泥漿初凝以后方可進行二次補漿。

      在預(yù)應(yīng)力錨索張拉前,要在連梁內(nèi)固定好錨具。梁模板由膠合板、木方和鋼管3部分組成,膠合板厚18mm,木方尺寸為80mm×80mm、鋼管為φ48mm。在梁側(cè)模板安裝結(jié)束后,及時進行鋼筋安裝,在梁內(nèi)綁好梁鋼筋骨架,在鋼筋連接時,應(yīng)采用駁接的方法。在梁鋼筋綁扎后,要經(jīng)過驗收合格方可進行混凝土澆筑,混凝土振搗采用泵車輸送,同時采用振動器進行振搗密實。

      當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨索張拉完成后,要預(yù)留注漿管,封孔注漿,并將孔中的空氣排出,同時將孔中注滿漿液,確保錨具距鋼絞線5cm,再采用素混凝土進行填充。

      4.4 土方開挖

      為提升工程進度,要確保攪拌樁和旋挖樁施工同步進行。南、北面首層土方按1∶2放坡開挖至-4.200m后鋼筋網(wǎng)護坡施工,第2層土方開挖至-5.100m后進行錨索施工,待達(dá)到設(shè)計強度后,土方分層開挖至-9.700m基坑底;東、西面首層土方開挖至-3.700m處進行第1層鋼花管施工,待達(dá)到設(shè)計強度后,第2層土方開挖至-4.500m標(biāo)高處進行第2層鋼花管施工,待達(dá)到設(shè)計強度后,第3層土方開挖至-5.100m后錨索施工,待達(dá)到設(shè)計強度后,土方分層開挖至-9.700m基坑底。

      當(dāng)本工程樁體施工結(jié)束以后才能進行土方開挖作業(yè)。在土方開挖時,應(yīng)采用分層、分段流水開挖作業(yè)方式,由南向北不斷推進。

      在土方開挖時,應(yīng)采用自上而下分層分段方式進行開挖。若采用機械挖土方式,對于深度小于5m的基坑可采用一次開挖到位。同時根據(jù)坑底標(biāo)高,做好土層預(yù)留,并采用人工方式進行修整,以確保滿足標(biāo)高要求。如果出現(xiàn)標(biāo)高超挖時,禁止使用松土回填,應(yīng)采用砂、碎石壓實至滿足設(shè)計標(biāo)高要求;如果地基局部有軟弱土層時,應(yīng)與相關(guān)部門進行協(xié)商,及時提出相應(yīng)的處理方案。

      5 結(jié)語

      深基坑支護施工在建筑施工中處于重要地位,這有利于主體施工的順利進行,確保建筑的安全性和耐久性。因此,在確定施工方案時,應(yīng)參考周邊建筑物分布情況,根據(jù)水文地質(zhì)資料和周圍環(huán)境進行深入對比分析和論證,從而確定科學(xué)合理的深基坑支護技術(shù)方案,確保建筑施工的質(zhì)量和安全。

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